Jak zrobić czujnik ruchu w domu?

Coraz większą popularnością wśród zwykłych konsumentów cieszą się specjalne urządzenia elektroniczne, które reagują na ruch w zasięgu swojego elementu czujnikowego. Za ich pomocą można nie tylko chronić ważne obiekty przed wnikaniem osób niepowołanych, ale także kontrolować pracę podłączonych do nich urządzeń (w szczególności oświetlaczy). Przed wykonaniem czujnika ruchu własnymi rękami musisz zapoznać się z istniejącymi odmianami tych urządzeń, a także ze schematami ich włączenia.

Rodzaje czujników

Zgodnie z zasadą generowania stosowanego sygnału sterującego wszystkie czujniki ruchu dzielą się na następujące typy:

• Ultradźwiękowe elementy czujnikowe (USA).
• Urządzenia o częstotliwości radiowej (RF).
• Urządzenia na podczerwień (IR).
• Czujniki laserowe.

Każde z tych urządzeń wykorzystuje swój własny rodzaj promieniowania, rejestrowany przez czuły element. Pierwszy typ reaguje na sygnał ultradźwiękowy odbity od poruszającego się obiektu, a drugi działa na tej samej zasadzie, ale w widmie częstotliwości radiowej.

Czujniki podczerwieni w przeciwieństwie do innych nie wykorzystują odbitego sygnału, ale wykrywają poruszającą się osobę lub zwierzę na podstawie promieniowania cieplnego ich ciała.

Czujniki laserowe reagują na odbity sygnał w zakresie długości fal odpowiadającym częstotliwości pompowania.

Zgodnie z ich przeznaczeniem wszystkie te produkty są podzielone na następujące typy:

• bezpieczeństwo;
• włączniki oświetlenia;
• przełączniki sprzętu AGD.

Pierwszy rodzaj czujników pozwala na włączenie silnego szperacza, który oświetla chronione obszary przed domem lub garażem, gdy wejdzie do nich nieupoważniona osoba. Modele drugiego typu sterują oświetleniem wewnętrznych obszarów roboczych. Zapalają światło, gdy ktoś zbliża się na przykład do obszaru zbiórki śmieci, i wyłączają się, gdy wychodzi. Czujniki kontrolujące pracę urządzeń AGD są wyzwalane, gdy osoba zbliża się i podłącza do sieci czajnik elektryczny w kuchni lub telewizor w salonie.

Wybierając schemat dla czułego urządzenia domowej roboty, zwykle wychodzą z prostoty jego realizacji.

Domowe czujniki ruchu

Obwody czujników ruchu zmontowane samodzielnie są na tyle proste, że każdy może je wykonać w domu. Najczęstsze wśród użytkowników są następujące opcje:

• czujnik światła;
• czujnik pojemnościowy;
• urządzenie termiczne zmontowane na bazie zestawu „Arduino”

Pierwsze na tej liście to urządzenie składające się z wbudowanego źródła światła i fotokomórki tranzystorowej umieszczonej w pewnej odległości. Gdy poruszająca się osoba przekracza linię komunikacyjną, wiązka światła zostaje przerwana, po czym następuje uruchomienie siłownika. Zaraz po tym włącza się podłączona do niego oprawa. W urządzeniach drugiego typu stosuje się zasadę zmiany pojemności pomieszczenia, gdy pojawia się w nim osoba. Dlatego jego głównym elementem jest kondensator rozproszony, składający się z samodzielnie wykonanych struktur pojemnościowych.

Czujnik zmontowany na bazie konstruktora „Arduino” wyzwalany jest przy zmianie charakterystyki promieniowania cieplnego.

Własna produkcja

Samodzielna produkcja światłoczułego urządzenia rozpoczyna się od przygotowania niezbędnego narzędzia i materiału. Aby go zbudować, potrzebujesz:

• lutownica elektryczna;
• urządzenie pomiarowe - multimetr;
• obcinaki boczne i pincety;
• fotokomórka tranzystorowa;
• wzmacniacz operacyjny (OA);
• komplet części: kondensator, rezystory i przekaźnik RES55;
• gotowy zasilacz, który dostarcza napięcie do obwodu.

Trzeba też zaopatrzyć się w stary wskaźnik laserowy, który służy jako źródło światła oraz komplet przewodów.

Fotokomórka może być wykonana niezależnie, w oparciu o dowolny stary tranzystor (np. P416). Aby to zrobić, musisz wziąć boczne obcinaki, a następnie za ich pomocą „odgryźć” osłonę tranzystora, pozostawiając platformę trzema nogami. Pod wpływem światła podstawa krystaliczna otwartej triody będzie działała jak fotokomórka o nieco mniejszej czułości.

Kolejność montażu

Pobierany jest stary, ale działający zasilacz od 4,5 do 12 woltów, złącze zasilania jest od niego odcięte. Kran wykonany jest w postaci dwóch przewodów (plus i minus), które są wygodnie wlutowane w obwód. Możesz określić biegunowość zasilacza za pomocą multimetru.

Wszystkie kolejne operacje wyglądają tak:

1. Z przygotowanych części składa się prosty schemat odbiornika wiązki światła z oświetlenia laserowego.
2. Ona sama jest podłączona do zasilacza, do którego będziesz musiał użyć lutownicy.
3. Zmontowana część z elementem odbiorczym umieszczana jest w pudełku o odpowiedniej wielkości; następnie wyciąga się nasadkę elementu światłoczułego.

Po zakończeniu operacji montażu należy przystąpić do instalacji domowego czujnika i jego późniejszego podłączenia.

Instalacja i podłączenie

Ręcznie wykonany czujnik światła najwygodniej jest osadzony w drzwiach. W takim przypadku osoba wchodząca do pomieszczenia z konieczności przekroczy linię utworzoną przez wiązkę wskaźnika i odbiornik promieniowania świetlnego (fotokomórkę).

Jeśli system znajduje się na zewnątrz, odbiornik umieszczony w plastikowym pudełku podczas instalacji jest lekko zacieniony przez zrobiony przez siebie wizjer. Czasami używa się w tym celu kawałka materiału przepuszczającego światło, zakrywającego otwór odbiorczy w pudełku. Stosowanie takich technik może zmniejszyć wpływ innych źródeł światła odbitych np. od białych powierzchni.

Wysokość montażu wskaźnika i odbiornika w pomieszczeniu dobierana jest na jeden metr. Taki układ jest optymalny dla większości członków rodziny, a jednocześnie urządzenie nie będzie działać, gdy zwierzęta są w ruchu. Ta wysokość wyklucza również możliwość dostania się lasera do oczu osoby dorosłej.

Do załączania i obsługi obwodu wykorzystywany jest przekaźnik RES 55A, na uzwojenie którego napięcie dostarczane jest z części wykonawczej. Procedura działania domowego urządzenia:

1. Pod działaniem wiązki światła w stanie normalnym (nie włączonym) przez fotorezystor przepływa prąd, co prowadzi do jego odłączenia.
2. Na kondensatorze podłączonym do wyjścia gromadzi się ładunek, który tworzy na jego płytkach pewien potencjał (układ jest w równowadze).
3. Kiedy pojawia się przeszkoda w postaci osoby, fotorezystor-odbiornik zamyka się, a ładunek zgromadzony na płytkach spływa przez połączony równolegle opór.
4. Prowadzi to do spadku potencjału w punkcie kontrolnym wzmacniacza operacyjnego prawie do zera, w wyniku czego do cewki przekaźnika dostarczane jest napięcie niskiego napięcia.

Styki przekaźnika zamykają obwód zasilania oprawy, który jest natychmiast zasilany napięciem sieciowym 220 woltów. Po przejściu osoby system pozostanie niezmieniony tak długo, jak długo przełącznik pozostanie przy włączonym przycisku.

Produkcja i konfiguracja czujnika mikrofalowego

Wyprodukowanie czujnika mikrofalowego będzie wymagało doświadczenia z urządzeniami generatora wysokiej częstotliwości. Podstawą jest amatorski obwód generatora tranzystorowego na strukturze pola.Odbiornik wykonany jest w układzie selektywnym transformatora ze stopniem kluczowym na tranzystorze KT315, ładowanym na diodę detekcyjną.

System działa tak:

1. W przypadku braku poruszającego się obiektu amplitudy sygnałów generatora i odbiornika są w przybliżeniu równe i wzajemnie się kompensują.
2. Z tego powodu napięcie na wejściu klucza i detektora wynosi zero, a przekaźnik podłączony do wyjścia nie działa.
3. Gdy osoba pojawia się w strefie wrażliwości, równowaga sygnałów zostaje zakłócona, w wyniku czego na wyjściu obwodu pojawia się napięcie.
4. Jest podawany do cewki przekaźnika, po uruchomieniu 220 woltów jest podawanych przez jego styki do lampy.

Aby skonfigurować system, obwód zapewnia rezystor zmienny, którego wartość określa położenie punktu pracy tranzystora wyjściowego. Kiedy się zmienia, korygowany jest moment jego zadziałania - czułość obwodu.